Gli innovatori corrono per trovare polimeri sostenibili

L’innovazione dei polimeri, una branca della scienza dei materiali, è stata determinante nello sviluppo di molti dei prodotti e delle tecnologie che utilizziamo ogni giorno. Tuttavia, una recente spinta globale per proteggere l’ambiente ha messo sotto i riflettori i materiali polimerici, o plastica.

In parte, come risultato di questo maggiore controllo, negli ultimi anni è stato svolto un lavoro significativo nel campo della scienza dei polimeri. Gli innovatori stanno reagendo ai messaggi negativi dei media sui rifiuti di plastica e sugli imballaggi e si concentrano sulla ricerca di soluzioni.

Gran parte dell’attività di innovazione fino ad oggi si concentra su metodi alternativi di riutilizzo e riciclaggio e ci sono una serie di interessanti progetti di ricerca intrapresi a livello globale, che cercano di alleviare parte del peso dei rifiuti di plastica. Tra questi progetti, gli studenti del MIT – Massachusetts Institute of Technology negli Stati Uniti, stanno esplorando gli effetti dell’esposizione di sottili scaglie di plastica a piccole quantità di radiazioni gamma, prima di frantumarle e mescolarle nel cemento. Questo processo aiuta a rendere il calcestruzzo più durevole e allo stesso tempo fornisce un uso alternativo per il materiale di scarto che altrimenti sarebbe finito in discarica.

In effetti, molti degli usi alternativi dei polimeri di scarto sfruttano le caratteristiche benefiche della plastica: leggerezza, resistenza e rigidità. In molti casi, queste caratteristiche possono essere affinate; consentendo la creazione di materiali su misura con un’ampia gamma di potenziali applicazioni.

Un esempio di ciò è la crescente popolarità dei compositi legno-plastica (WPC), costituiti da una miscela di fibra di legno e materiali termoplastici, tra cui polietilene e cloruro di polivinile. Questi materiali sono ampiamente utilizzati per applicazioni quali terrazze, ringhiere, recinzioni e panchine e sono sostenibili in quanto possono essere realizzati con plastica riciclata. Sebbene la biodegradabilità sia una considerazione, un WPC che raggiunge la fine della sua vita utile può essere rifabbricato in nuovi materiali, evitando la necessità di smaltirlo completamente.

La produzione di polimeri è ormai da tempo intrinsecamente legata all’industria del petrolio e dei combustibili fossili. Quando il petrolio greggio viene distillato, si ottengono vari sottoprodotti che spesso finiscono nei materiali plastici. Dal punto di vista ambientale, questo processo non è sostenibile: si basa sull’uso di combustibili fossili in rapido esaurimento, rilascia emissioni di carbonio nell’ambiente e il prodotto finale è difficile da riciclare.

Nel tentativo di trovare una soluzione a questo problema, l’innovazione nel settore dei materiali polimerici sta iniziando a concentrarsi sul drop-in o sulla bioplastica. Questi prodotti sono realizzati con amidi fermentati, presenti in materiali come bucce di banana o noccioli di arachidi.

Un esempio di tale bioplastica è Floreon, un composto appositamente formulato che viene aggiunto all’acido polilattico della bioplastica standard per creare un materiale che abbia un’origine sostenibile e una gamma di opzioni di fine vita. L'acido polilattico bioplastico viene prodotto utilizzando colture rinnovabili come mais, radici di tapioca, amido o canna da zucchero. A questo viene aggiunta una miscela di poliestere completamente degradabile e compostabile, per produrre una plastica ecologica che può essere utilizzata per produrre bottiglie per bevande e simili.

Gli sviluppatori di Floreon hanno protetto i loro investimenti in ricerca e sviluppo depositando domande di brevetto che includono rivendicazioni relative alla miscela di materiali, articoli come bottiglie realizzate con il composto e metodi specifici di produzione o lavorazione dei polimeri utilizzando Floreon, ad esempio lo stampaggio a iniezione. Ad oggi, brevetti relativi a questa tecnologia sono stati concessi in Europa, Australia, Cina e Canada.

A differenza di alcune bioplastiche, che sono compostabili e biodegradabili, le bioplastiche drop-in sono completamente riciclabili. Ciò significa che, invece di richiedere strutture di riciclaggio specializzate e dedicate, la plastica drop-in può essere completamente integrata nei flussi di riciclaggio convenzionali, richiedendo meno investimenti negli impianti di trattamento a fine vita.